Fiber 正在为数字经济构建一个开放的点对点支付网络。它将支付移至链下,让价值以互联网的速度流动,同时保持网络开放,让任何人都能加入、在其上构建应用,并推动网络发展。

比特币改变了资金流转的方式。人们首次能够在全球范围内转移价值,而无需依赖银行、支付处理商或其他中心化中介。
但比特币的首要设计目标是安全和去中心化,而非处理海量日常小额支付。每笔交易都会广播到网络,由数千个节点独立验证,并永久记录在这些节点各自复制的共享账本中。这使系统无需依赖可信第三方(trustless),并且能够独立验证,但也限制了它能处理的支付数量,尤其是小额、高频或持续发生的支付。
闪电网络引入了另一种模型。用户将资金锁定到称为支付通道(payment channels)的私密链下账本中,私下即时更新余额,而不将每笔支付都记录在链上。只有开设通道、结算最终余额或解决争议时,才需要用到区块链。
真正的突破出现在通道相互连接之后。用户不必再为每个想要付款的个人或商家开设直连通道,支付可以沿着一串既有通道进行路由(routing),把一组组私有资金关系连接成全球支付网络。
闪电网络证明,支付通道能够将缓慢的结算层转变为快速的全球支付基础设施。但它也表明,底层区块链深刻影响着这种网络的形态。比特币脚本系统的限制、单一原生资产,以及其文化中对协议变更的抵触,都限制了闪电网络进一步演进的空间。
Fiber 采用相同的支付通道模型,但构建于 CKB 之上。CKB 是一条可编程性更强、密码学机制更灵活的区块链。不同的基础,让 Fiber 能够保留闪电网络行之有效的部分,同时将这一模型延伸到闪电网络设计时未打算支持的领域。
因此,要理解 Fiber,需要先了解支付通道解决的问题、闪电网络带来的突破、比特币对闪电网络施加的限制,以及下一代支付通道网络值得期待的能力。
1. 区块链三难困境与 Layer 2 的必要性
1.1 区块链为什么会遇到瓶颈
比特币吞吐量有限并非偶然,而是源于去中心化区块链的运作方式。
比特币不依赖中心化运营者维护账本,而是让数千个独立节点各自保存副本,并自行验证每笔交易。这种冗余使网络难以被审查或操纵。没有任何一方可以独自决定哪些交易有效,也没有人能悄悄重写账本。
但这一优势也形成了瓶颈。每笔交易都必须在全网分发,由每个全节点(full node)验证,并由数千个节点永久存储。比特币处理的交易越多,每个节点需要的带宽、算力和存储空间也就越多。
这种矛盾通常被称为区块链不可能三角。每条区块链都希望兼顾安全、去中心化和可扩展性,但改善其中一个属性,往往会给其他属性带来压力。例如,增大区块或缩短出块间隔,可以让比特币处理更多交易,却也会提高运行全节点的硬件要求,使网络逐渐向资源更充足的参与者集中。
比特币在这一权衡中作出了有意的选择:保持区块相对较小,约每十分钟产生一个区块,以吞吐量为代价保障安全与去中心化。由此得到的是极为稳健的基础层,却只能每秒处理约七笔交易,远不足以支撑全球规模的支付。
这并不意味着行业已停止探索更好的区块链扩容方式。零知识(ZK)系统就是最有前景的方向之一。它让大量计算在链下完成,再将结果压缩成一个小型密码学证明;节点验证证明的效率,远高于自己重复全部计算。
这减轻了基础层的负担,同时保留其最终验证者的角色。但零知识系统也有取舍:生成证明需要大量计算,系统本身也很复杂;ZK Rollup通常设计为支持多类应用的共享执行环境,而非专为数百万笔微小、即时、低成本支付优化的系统。
对于高频、低成本转账这一特定任务,另一条路线已被证明更加自然:将大部分支付活动移出主链。围绕这一思路,出现了侧链、Rollup 和支付通道网络等多种扩容设计。
1.2 选择 Layer 2 方案:为什么采用支付通道网络?
将活动移出基础层,并不能用同一种方式解决所有问题。不同扩容系统作出的取舍不同,也适合不同类型的活动。
侧链(sidechains)将交易移到一条与比特币相连、但拥有自身规则、验证者和安全模型的独立区块链上。这给开发者带来更多灵活性,但用户也不再直接依赖比特币的安全。其资产的安全程度,取决于侧链以及连接侧链与比特币的桥。因此,与其将侧链视为真正的 Layer 2 系统,不如将其理解为并行网络。
Rollup 采用另一种方式:在链下执行大量交易,将结果打包,再向基础层发布数据或密码学证明。这使其适合需要共享状态和复杂智能合约的通用应用。但它们仍然是公共执行环境,许多用户在其中争用同一份区块空间和处理能力。
支付通道网络(Payment channel networks)则更加专门化,专为高频、低成本、实时转账设计。两名参与者将资金锁定在链上合约中,私下更新彼此间的余额,而不将每笔支付记入共享账本。只有开设、关闭通道或发生争议时,才使用区块链。
Fiber 虽然为更先进的多方设计打开了空间,但传统支付通道连接的是两方。支付通道网络将许多这样的通道连接起来,让没有直连通道的人也能通过路由完成支付。
这正是该模型具备可扩展性的原因:用户无需与每个收款方分别建立通道并注资,只需在网络中找到一条可行路径。
接下来要理解的是,这样的网络实际如何运作。
2. 闪电网络的解决方案
闪电网络是最广为人知的支付通道网络。
要理解它的运作方式,需要考察两个相互关联的机制:单条通道的生命周期,以及将多条通道连接成网络的路由逻辑。
2.1 支付通道与多跳路由
支付通道的生命周期
一条支付通道会经历三个阶段:
- 开设通道: 两名参与者就通道条款达成一致,将资金锁定在一个共享链上合约中。这笔注资交易(funding transaction)确定了通道内可用的流动性。
- 更新余额: 通道开设后,参与者可以通过签署新版通道余额相互付款。每次更新都会替代此前商定的状态(state),而资金本身仍锁定在原合约中。更新在链下进行,因此几乎即时完成,也无需向基础层支付交易手续费。
- 关闭通道: 参与者准备结算时,将最新通道状态发布到链上,合约随后按最终余额分配锁定的资金。如果双方配合,通道可以立即关闭;如果意见不一致,或一方失联,协议也提供了单方面结算通道的方式。
单条通道让两方之间的反复支付更高效,而更大的突破来自多条通道相连。
通过网络付款
假设 Alice 想给 Bob 付款,但两人没有直连通道。不过,Alice 与 Claire 有通道,Claire 与 Dominic 有通道,Dominic 又与 Bob 有通道。
闪电网络可以沿着这条通道链路路由支付:
Alice → Claire → Dominic → Bob
每个中间节点通过自己的某条通道转发支付,并收取少量路由手续费。Alice 无需认识或信任 Claire 和 Dominic,也无需与 Bob 新开一条通道。
不过,只有路径上的每条通道在正确方向上都有足够流动性,支付才能通过。
假设 Alice 想给 Bob 发送 15,000 聪(0.00015000 BTC),Claire 必须有至少这么多可向 Dominic 转出的资金,Dominic 也必须有足够的资金可转给 Bob。即使一条通道的资金总量很充足,如果资金都在错误的一侧,仍然无法承载这笔支付。
因此,流动性是支付通道网络的核心约束。只有当路径上沿支付方向已有足够可用价值时,支付才能通过。
条件满足时,效果很显著:支付能在数秒内穿过多条独立通道,而其中任何一笔转移都无需记录到链上。因此,网络的处理能力更取决于通道流动性(channel liquidity)和节点通信速度,而非比特币的交易吞吐量。
但通过陌生人路由支付,带来了一个明显问题:网络如何保证每个中间节点都会转发资金,而不是将其据为己有?
2.2 闪电网络如何让路由支付无需依赖可信第三方
通过多个陌生人转发支付,前提是任何中间节点都无法偷走资金,也不能让支付停在半完成状态。
闪电网络通过哈希时间锁合约(Hashed Time-Locked Contract),即 HTLC,解决这一问题。HTLC 结合了两个条件:
- 哈希锁(hashlock):只有提供正确的秘密值,资金才会释放;
- 时间锁(timelock):如果截止时间前没有提供秘密值,资金就会退回。
支付从接收方 Bob 开始。他生成一个随机秘密值,称为原像(preimage),再将其密码学哈希作为闪电发票(Lightning invoice)的一部分发送给 Alice。Alice 无法从哈希推导出秘密值,但可以用这个哈希锁定支付。
Alice 随后创建一个 HTLC,其含义是:
Bob 可以通过提供与这个哈希匹配的秘密值领取资金。否则,截止时间过后,Alice 可以取回资金。
支付经过 Claire 和 Dominic 时,每一跳都会用同一个哈希创建对应的 HTLC。Alice 为 Claire 锁定资金,Claire 为 Dominic 锁定资金,Dominic 为 Bob 锁定资金。
支付由此形成一串有条件的承诺:
Alice → Claire → Dominic → Bob
Bob 通过公开原像领取最终付款。Dominic 得知秘密值后,用它从 Claire 领取自己应收的款项;Claire 再用同一个秘密值,从 Alice 领取自己的款项。
原像沿路径反向传递,支付则向前流动。
这使整个转账具备原子性(atomic):要么每一跳都完成,要么全部不完成。如果 Bob 始终没有公开秘密值,时间锁最终会到期,每位参与者都能取回自己的资金。
实际效果是,Alice 可以安全地通过素未谋面的人向 Bob 付款,而无需相信任何中间节点不会偷走资金。
2.3 防范欺诈:惩罚与瞭望塔
通道余额在链下私下更新,因此存在明显的作弊诱因。不诚实的参与者可能广播一笔过期的承诺交易(commitment transaction),按对自己更有利的旧余额领取资金。闪电网络用惩罚机制防止这种行为。
每当通道状态变化,双方都会交换撤销秘密值(revocation secret),使上一状态失效。如果有人之后广播已撤销的交易企图作弊,其资金会被时间锁暂时锁住。持有对应撤销秘密值的诚实一方,可以绕过等待期,执行惩罚交易,领取整个通道的余额。
这种机制效果强大:它通过让欺诈必然无利可图来促使参与者诚实,而不依赖信任或善意。
不过,它有一个实际限制。发现作弊需要监控区块链上的已撤销交易,并在时间锁到期前作出响应。普通用户不可能让电脑全天候在线,因此闪电协议允许他们将这一任务委托给所谓的瞭望塔(Watchtowers)。
瞭望塔是自动化的第三方节点,监测区块链上是否出现违反通道约定的状态。一旦发现已撤销的交易,它就代表离线用户广播惩罚交易。
这样,用户可以委托他人监测欺诈,不必让钱包全天候在线。实践中,瞭望塔让闪电网络更易于使用:人们可以按需上线、离线,不必担心离线会让资金面临被盗风险。
2.4 寻找路径:Gossip、寻路与洋葱路由
Alice 向 Bob 付款之前,钱包必须回答一个基本问题:哪一串通道能够真正将支付从她那里送到 Bob 手中?
这需要三方面配合:网络地图、选择可行路径的方式,以及保护路径隐私的方式。
构建网络地图
闪电网络没有显示各方连接关系的中央目录。节点会持续分享新通道、通道容量(channel capacities)和手续费信息。这些更新像人群中的传言一样在网络中传播,称为 Gossip 协议(Gossip Protocol),让每个节点都能构建自己最新的网络地图。
选择路径
Alice 的钱包获得地图后,就会搜索通往 Bob 的路径。但路径不仅要将两人连起来,还要求沿途每条通道在正确方向上有足够流动性,同时总路由手续费和时间锁延迟也必须在可接受范围内。
因此,最佳路径并不总是最短路径,而是在流动性、成本、可靠性和时间之间取得最佳平衡的路径。
保护路径隐私
路径选定后,闪电网络使用洋葱路由(Onion Routing)隐藏完整支付路径。指令像洋葱一样被逐层加密包裹,每个中间节点只能解密转发支付所需的信息:下一跳、转出金额、获得的手续费以及到期时间。
任何中间节点都看不到完整路径,只知道支付从哪里来、下一步要发往哪里。
最后,闪电网络通过蹦床路由(Trampoline Routing)支持移动钱包等轻量设备。移动钱包,也就是轻节点,可以将繁重的寻路(route-finding)工作交给能力更强的节点,而不必自行完成。这样的节点称为蹦床节点,是一个路由枢纽,维护完整、最新的网络和通道流动性地图;普通移动客户端无法负担这些工作。蹦床路由免去了移动客户端繁重的数据处理和计算,使手机使用闪电网络变得切实可行。
3. 挑战与限制
闪电网络证明了支付通道网络能够让比特币足够快速、便宜,适用于日常支付,但系统仍有局限。
有些限制来自闪电网络自身的设计,包括支付如何路由、流动性如何管理,以及如何保障旧通道状态的安全;另一些则来自比特币,其受限的脚本系统约束了闪电网络能支持什么,以及演进的难易程度。
从路由层到基础链,这些限制揭示了下一代支付通道网络需要改进的方面。
3.1 HTLC 的漏洞与局限
HTLC 让无需依赖可信第三方的多跳支付成为可能,但对共享哈希锁和长时间锁的依赖,也带来了隐私与安全问题。
- 隐私泄露。 路由支付的每一跳都使用同一个哈希。如果两个中间节点在路径不同位置观察到同一个哈希锁,就可能推断两笔转移属于同一笔支付,从而更容易跨网络追踪活动。
- 容易受到攻击。 基于 HTLC 的网络面临延迟支付、阻塞通道,以及迫使诚实用户浪费时间和流动性的攻击。漏洞源于网络中相同哈希锁与错开的时间锁相结合。时间锁形成一系列逐步缩短的到期时间,每一段都必须足够长,以应对最坏情况下的区块链确认延迟,并让诚实参与者在争议进入基础层时有时间响应。恶意参与者可以利用这一安全窗口,让支付一直悬而未决,直到接近到期,从而占用通道流动性,长时间削弱网络处理正常支付的能力。由于共享同一个哈希锁,发送者无法在不冒重复付款风险的情况下,安全地沿另一条路径重试这些停滞支付。
比 HTLC 更好的替代方案是点时间锁合约(Point Time-Locked Contracts,PTLC),后文会进一步介绍。
3.2 瞭望塔的存储问题
瞭望塔解决了一个问题,却带来了另一个随通道使用而日益严重的问题。
每当通道余额变化,双方都会撤销上一状态,并向瞭望塔提供针对这次更新的加密惩罚交易。瞭望塔无法预知最终会有人广播哪一个已撤销状态,因此必须保存所有这些交易。
于是,存储负担会随着通道更新次数持续增加。工程师称之为 O(n) 存储复杂度:更新次数翻倍,瞭望塔需要保留的数据量也大致翻倍。
对于繁忙通道,以及保护大量用户的瞭望塔,这可能随着时间推移演变成可观的存储和基础设施成本。
一项称为 Eltoo 的重新设计提案,可以让新通道状态覆盖旧状态,从而解决这一问题。这样,瞭望塔只需保存最新状态,无需保存整个通道历史。但 Eltoo 升级依赖比特币目前尚不支持的脚本功能,引入它需要通过软分叉进行全网协议升级,协调过程可能耗时数年。
后文将看到,Fiber 使用 Daric 协议实现了同样的基本效果:将瞭望塔不断增长的存储需求降为恒定需求。
3.3 基础层缺乏灵活性,以及变通方案的局限
Eltoo 体现了一项更广泛的限制:闪电网络的许多约束来自底层区块链。
比特币有意限制脚本语言的能力。这让基础层更易于保障安全和进行分析,但也意味着,闪电网络使用新功能前,可能需要经历数年的研究、争论和全网协调。
比特币原生也只识别一种资产:BTC。这很适合 BTC 支付,但稳定币和其他数字资产对日常商业活动越来越重要。
诚然,Taproot Assets 让其他资产能够通过比特币和闪电网络转移,提供了一种变通方案。但比特币并不原生识别这些资产,因此支持它们需要额外软件和专用基础设施,包括负责资产兑换、流动性管理以及汇率风险核算的边缘节点。
这种变通方案可以运作,但增加了额外复杂度;如果底层区块链原生支持多资产,这些复杂度本不会存在。
除比特币特有的限制外,闪电网络也面临所有支付通道网络共有的挑战:资金必须持续锁定在通道中,所需方向的流动性不足时支付可能失败,通道也需要定期再平衡。
这些约束共同表明,底层区块链对支付网络的影响有多深,也说明了为什么在不同基础上重建类似模型,可以打开新的可能。
4. 认识 Fiber:构建于不同基础之上
前面的内容都围绕闪电网络展开:它带来的突破、运作方式,以及设计开始显露局限的地方。
这些背景很重要,因为 Fiber 并没有放弃支付通道模型。它从相同的基本架构出发:链上锁定资金、链下更新余额、通过相连通道路由支付,但在不同的基础层上重新构建。
Fiber 的优势恰恰从这里开始。构建于 CKB 之上,使 Fiber 能保留已被闪电网络验证的模型,同时克服比特币在通道可承载的资产、协议演进方式,以及周边配套基础设施方面施加的部分约束。
Fiber 的部分能力直接来自 CKB,包括原生多资产支持,以及更自由地引入新密码学功能;另一些来自 Fiber 自身的设计,例如更高效的瞭望塔机制,以及连接其他支付网络的基础设施。
4.1 基础层为什么重要
支付通道网络会继承底层区块链的优势和限制。
比特币为闪电网络提供高度安全、去中心化的结算层,也将它限制在比特币的脚本系统和单一原生资产之内。CKB 则为 Fiber 提供了另一组可能性。
第一个优势是原生多资产支持。CKB 可以直接在协议层面识别和跟踪不同资产类型。因此,Fiber 通道可以持有并路由 CKB、稳定币、RGB++ 资产及其他代币,无需先转换成一种共同的中间资产。这让 Fiber 能在统一网络中支持更广泛的用户和经济活动。
凭借这一基础,Fiber 绕过了闪电网络扩展到 BTC 以外资产时所需的边缘节点兑换模型。在闪电网络中,资产交换通常需要在链上和链下环境之间进行复杂的潜水艇交换(Submarine Swaps),或依赖专门的边缘节点,例如 Boltz、Loop 等交换服务提供者来处理兑换。Fiber 支付则无需转换为基础资产,就能在网络中流转,消除了这些兑换通常引入的额外定价复杂度和汇率波动。
此外,这一架构通过原生、无需依赖可信第三方的交换功能,让支付网络本身能够充当低延迟的去中心化交易所。实际运作中,通道会同时持有多种代币,用户可以直接在路由过程中进行无需依赖可信第三方的原子交换。例如,用户可以从自己的通道发出 CKB,接收者则顺畅地收到稳定币。中间路由节点沿通道促成兑换,保持交易安全和原子性,并为提供的流动性收取费用。
第二个优势可能影响更深远:表达能力。在 CKB 上,支付通道规则不是区块链内置的一小组受限操作,而是程序。
CKB 将状态存储在 Cell 中,附着于 Cell 的脚本决定谁能访问资产,以及交易必须满足什么条件。这些脚本在 CKB-VM 内运行;它是基于 RISC-V 的通用虚拟机,不绑定特定密码学算法。因此,Fiber 的通道注资和承诺规则以可编程的 CKB 脚本实现,而不是嵌入基础协议的固定行为。
这让 Fiber 开发者能够更充分地控制通道生命周期。他们可以为通道状态的更新、撤销、结算或争议处理设计更丰富的规则,引入新的授权和密码学机制,并将 Fiber 的结算逻辑与 CKB 上的其他资产和应用组合起来。
当新通道设计需要基础链尚不支持的功能时,这一区别最为明显。在比特币上,闪电网络必须在 Bitcoin Script 的范围内工作。如果缺少所需的操作码(opcode)或签名行为,就像 Eltoo 所面临的情况一样,这项功能只能等待比特币自身发生变化。
在 CKB 上,这类创新可以在应用层进行。开发者可以将新的验证和状态转换逻辑写成 CKB 脚本,无需改变区块链共识规则。契约(covenants)就是 CKB 架构可以直接表达的一种功能,它让资产能够携带约束未来花费方式的规则。
因此,Fiber 不只是移植到另一条区块链上的闪电网络。CKB 为支付通道模型提供了演进空间:从主要为单一资产转账优化的固定通道,发展为更灵活的资金关系,支持新资产、新密码学、新争议机制、原子交换,以及最终更可编程的支付形式。
这些属性让 Fiber 能够保留闪电网络的速度,同时迈向表达能力更强的多资产支付与交换网络。接下来会看到,CKB 的灵活性已经让 Fiber 能够重新设计闪电网络一个长期存在的基础设施问题:瞭望塔不断增长的存储负担。
4.2 改进瞭望塔,连接支付网络
CKB 的可编程性不仅为 Fiber 未来演进留出空间,也让网络能够改善支付通道模型中已经存在的实际问题。
解决瞭望塔存储问题
如前所述,闪电网络瞭望塔必须保留每个已撤销通道状态的数据。通道更新越频繁,瞭望塔需要存储的信息越多,长期形成不断增长的基础设施负担。
Fiber 利用 Daric 协议解决这一问题,而这得益于 CKB 对契约的支持。在 Daric 中,每个通道状态都有版本号,新状态会自动覆盖任何旧状态。
这改变了瞭望塔需要记住的内容。它不必为每次历史更新保存单独的惩罚交易,只需保留最新有效状态。如果有人尝试结算旧版本,瞭望塔就能用新版本响应。
结果是存储需求恒定。闪电网络式瞭望塔的存储复杂度为 O(n),即每次通道更新都会增加数据负担。Daric 将其降为 O(1):无论通道处理多少笔支付,数据量都保持不变。

对单个用户来说,这一区别可能并不显眼。但对于保护数千条繁忙通道的瞭望塔,它可以大幅降低存储成本,让基础设施更容易规模化运行。
连接支付通道网络(PCN)
Fiber 还设计为通过跨链枢纽(Cross-Chain Hubs),连接闪电网络等其他支付网络。
跨链枢纽是同时在两个网络上运行的路由节点。它在一侧接收支付,在另一侧创建对应支付,让价值在网络间转移,而无需发送者与接收者使用同一条区块链。
这一机制建立在闪电网络已经使用的 HTLC 结构上。假设 Alice 想从 Fiber 向闪电网络上的 Bob 转账,枢纽会在两个网络上用同一个哈希锁创建有条件支付。Bob 公开原像领取闪电网络付款后,枢纽就用同一个原像领取 Fiber 上对应的资金。
由于两侧依赖同一个秘密值,转移保持原子性:要么两笔支付都完成,要么都到期并退回资金。用户无需相信枢纽在收到一侧资金后会完成另一侧的支付。
要实现这一设计,两个网络都必须支持兼容的密码学原语,使同一个原像能解锁两侧支付。所交换资产之间也必须具有可预测的关系,通常是固定的 1:1 价值关系,枢纽才能路由等值金额,而无需为每次转移重新协商汇率。
在这里,跨链枢纽并不充当持有用户资金的托管桥,而是跨越两个支付网络的路由节点,通过连接它们赚取手续费。
Daric 降低了维护通道安全的成本,跨链枢纽则将网络的覆盖范围扩展到 CKB 之外。前者改善 Fiber 的内部运作,后者让它能够连接其他地方的支付基础设施。
4.3 未来升级至 PTLC 的路径
Fiber 目前使用 HTLC 保障路由支付。如前所述,HTLC 能正常运作,但整条路径共享同一个哈希锁,带来了隐私和安全限制。
更长期的升级方向是 PTLC。它不再用同一个哈希锁定每一跳,而是为每一跳提供各自的锁,这些锁在密码学上相互关联,并由椭圆曲线点推导而来。
这一小小变化,会带来几个重要结果。
首先,隐私得到改善。使用 HTLC 时,两个串通的节点可以比较哈希锁,识别它们是否属于同一笔支付。PTLC 消除了这一共享标识,使路径不同部分更难关联。
其次,PTLC 让支付重试更安全。HTLC 支付停滞时,由于每次尝试依赖同一个底层秘密值,重试可能带来重复付款风险。使用 PTLC 时,每次尝试都采用一组全新的锁,让发送者可以尝试另一条路径,而不再次暴露同一支付条件。
PTLC 也能防止虫洞攻击(wormhole attacks)。这种攻击中,两个串通的中间节点在路径不同位置识别出同一笔支付,绕过它们之间的节点,收取自己没有完成的转发工作的手续费。由于 PTLC 为每一跳分配不同的锁,攻击者无法再以相同方式关联支付并抄近路。
PTLC 并非 Fiber 独有,闪电网络开发者也在推进这一方向。区别在于,CKB 让 Fiber 能够更灵活地采用新密码学机制,无需等待基础层升级。
目前,PTLC 仍是更长期的方向,尚非核心生产功能。
5. 面向规模化的 Fiber 工程设计
Fiber 的优势不只来自底层区块链。Fiber 节点实现从一开始就设计为同时管理多条通道、多笔支付和多项网络更新。
支付通道节点可能同时运行数百条活跃通道。rust-lightning 等传统闪电网络实现,通过共享状态锁协调这些操作。当一个进程更新通道时,涉及同一数据的其他操作必须等待锁释放。活动繁忙时,这种排队可能成为瓶颈。
Fiber 则使用 Actor 模型(Actor Model)。每条通道作为独立 Actor 运行,拥有自己的状态和消息队列。Actor 通过消息传递通信,而非共享内存,让不同通道能够并发处理活动,无需争用同一份数据。
Fiber 在这一架构中使用 RocksDB 快速存储状态,并用 Molecule 实现确定性的消息编码。Molecule 确保相同消息在不同计算环境中都转换为完全相同的字节序列,这对数据的哈希和签名至关重要。
Fiber 节点实现还简化了节点离线后的同步过程。闪电网络节点通常会请求一定范围的历史 Gossip 数据,以确定错过了哪些信息。Fiber 则记录标记节点最后已知位置的游标。节点重新连接时,从该位置继续,仅接收此后发生的更新。
最后,Fiber 将洋葱路由实现为独立模块,而不是与节点其余部分紧密耦合。这让代码库更易维护,也让单独组件可以升级,而不必迫使整个系统随之修改。
用户通常看不到这些设计选择,但随着网络增长,它们的好处越来越重要:能够并发处理更多支付,节点离线后能够更高效地恢复,软件也可以演进,而无需让每次改进波及整个实现。
闪电网络与 Fiber 概览
下表总结了全文讨论的主要架构差异。
| 功能/架构 | 比特币上的闪电网络 | CKB 上的 Fiber 网络 |
|---|---|---|
| 基础层 | 比特币:约 10 分钟的出块间隔,以及有意受限的脚本环境 | CKB:约 10 秒的出块间隔,并通过 CKB-VM 提供通用执行环境 |
| 原生资产支持 | 比特币原生只识别 BTC;其他资产需要 Taproot Assets、边缘节点等额外协议和基础设施 | 设计为原生承载 CKB、稳定币、UDT、RGB++ 资产及其他代币 |
| 通道表达能力 | 通道逻辑受限于 Bitcoin Script 所提供的功能;重大新能力可能需要比特币协议升级 | 通道合约以可编程的 CKB 脚本实现,允许开发者在应用层引入更丰富的状态转换、授权、结算和争议处理逻辑 |
| 节点并发架构 | 常见实现采用共享状态锁,操作访问同一通道数据时可能排队 | 采用 Actor 模型隔离通道状态,并发处理不同通道的活动 |
| 节点 Gossip 同步 | 节点通常请求一定范围的历史 Gossip 数据,以补齐离线期间错过的更新 | 采用基于游标的订阅,使重新连接的节点从最后已知位置继续,仅获取较新的更新 |
| 瞭望塔存储 | O(n): 存储需求随已撤销通道状态的数量增长 | O(1): Daric 协议让瞭望塔只需保留最新有效状态 |
| 洋葱路由实现 | 洋葱路由逻辑可能与各节点实现的内部架构紧密耦合 | 采用模块化洋葱路由库,可以独立维护和升级 |
| 跨网络互操作性 | 可通过使用兼容条件支付机制的专用基础设施进行跨网络交换 | 设计为通过跨链枢纽连接 Fiber 和闪电网络,协调两个网络中的原子支付 |
| 支付锁定机制 | 使用 HTLC,更广泛的闪电生态正在开发 PTLC | 目前使用 HTLC,未来升级方向为 PTLC |
| 整体设计空间 | 成熟、以 BTC 为核心的支付网络,受到比特币保守基础层设计的塑造 | 可编程的多资产支付与交换网络,旨在将支付通道模型扩展到新资产、新应用和新市场 |
6. 下一代数字支付
闪电网络证明,区块链无需记录每一笔支付。Fiber 则进一步追问:当支付网络不再局限于单一资产或固定交易形式,会发生什么?
答案远不止一种更快发送代币的方式。
Fiber 正在被构建为开放网络,让个人、企业、应用和机器持续跨资产交换价值,而无需在每一组关系中都把支付处理商置于中心。
稳定币可以以互联网的速度流动;创作者可以在作品被消费的同时获得报酬;设备可以按实际使用的电力或带宽精确付费;应用可以按请求收取不足一美分的费用;软件可以按需购买数据、算力和服务。路由节点和流动性提供者可以加入网络、连接市场,并通过帮助价值流动赚取手续费。
Fiber 支持多资产,因此整个网络无需统一使用一种货币;它采用路由,因此用户不必与每个接收者分别建立通道并注资;它构建于 CKB 之上,因此通道能够超越固定转账,逐步支持原子交换、流式支付(streaming payments)、条件结算、自动收入分配,以及尚未被设计出来的金融交互形式。
这就是 Fiber 更广阔的愿景。它不仅让区块链支付更快,也将支付通道转变为开放、可编程的基础设施,服务于越来越多活动发生在网上的经济。
比特币为世界带来了去中心化货币,闪电网络展示了去中心化货币可以即时流动,Fiber 则是让价值跨资产、应用和市场流转的网络。